Спортивный секундомер - Система "Старт финиш" своими руками

Вот он результат работы которая длилась несколько месяцев. Это проектирование, разработка схем, испытание и много разных процессов было. Начиналось все с простого секундомера на Attiny 2313. Похожих проектов в сети найдено не было. Профессиональная система старт финиш стоит слишком больших денег.

Однако уже сейчас становятся более доступны заводские системы для отсчета времени на соревнованиях. Такие системы практически универсальны в использовании. Посмотрите несколько различных вариантов:
Вариант 1
Вариант 3
Вариант 4

Данный спортивный секундомер предназначен для такого вида как пожарно-прикладной спорт. С ее помощью можно замерить время как при подъеме по штурмовой лестнице в окна учебной башни так и на стометровую полосу с препятствиями. Показания выводятся на светодиодное табло. Отсчет времени будет начинаться одновременно с выстрелом стартового пистолета. Осуществить это нам поможет звуковой сенсор Arduino.

В принципе данная система универсальна. Может использоваться и в других видах спорта.
За основу взята все так же схема секундомера на Attiny 2313. Имеет 4 символа. Если Вам понадобиться больше, все просто будет изменить.

Старт производится выстрелом из стартового пистолета. В качестве датчика звука выступает звуковой сенсор для Arduino с дискретным выходом D0.

Работает она так: настраиваем чувствительность подстроечным резистором, замеряем его сопротивление и впаиваем на его место постоянный резистор чтобы не сбилось значение. Будет неприятно если система на соревнованиях будет стартовать от чиха стартера). Сенсор я разместил за сто метров от финиша и расположения плат управления которые спрятал в корпусах табло. Подключен по витой паре и глюков не замечал.
По это схеме подключаем звуковой сенсор к плате. Транзистор VT3 - S8050. На плате он не предусмотрен, будьте внимательны!

С этим разобрались. Финиш пока трогать не будем, т.к. у меня нет схем (упс..). Я схитрил и использовал готовые ИК-барьеры для финиша. Если будут просьбы, я обязательно нарисую для вас. Выглядят они в нашем проекте примерно так:

Вот и дошли руки доделать проект до конца. Собрал нормальный лазерный финиш и смастерил красивые и удобные коробки для подключения финишных площадок.

Сейчас расскажу про лазерный финиш. Лазеры использовал обычные китайские на 5 Вольт. Модель используемого фотодиода - BPW-34. Корпус для платы использовал Gainta G403. Всего установлено 5 стоек. Так как у меня 4 дорожки в манеже, у меня 4 платы приемника. Последняя пятая стойка держит лишь один лазер, и для нее корпус меньше Gainta G403. А у самой первой стойки плата без лазера. Остальные три стойки с лазером на плате. На плате предусмотрено место под него.
Вот как разрабатывалась плата под корпус Gainta G401. Часами сидел и все правильно вымерял. Чтобы все аккуратно сидело. После уже подгонял плату с помощью машинки для гравировки. Разъем на плате использовал для удобства. И пригодилось несколько раз. Так же рекомендую его использовать.
Шаровое крепление для настройки направления лазера использовал не очень распространенные на рынке крепление для фотоаппаратуры.

Вот что вышло.

И теперь готовое устройство.

Схему лень рисовать, поэтому просто скрин платы из Sprint Layout.

Теперь расскажу как собирал корпус для подключения площадок финишных. Ранее использовались телефонные разъемы. После недолгого использования разъемы эти пришли в негодность и пропал контакт, что на соревнованиях недопустимо. И решено было сделать что то более надежное и простое. Для этого были выбраны разъемы "Бананы" вилка и розетка. Соединяются площадки с разъемами проводом ПВС. Для красоты сделал наклейку с номерами контактов чтобы было понятно что куда подключать. Потом понял что чего то не хватает и добавил еще место под светодиод синий а к нему рамку еще чтобы сидел красиво и ровно. Все собрал, приклеил, припаял и коробку прикрутил к стене. И теперь когда мы бегаем по учебной башне у нас горят все коробочки. Их три кстати, на каждом этаже. P.S. Тут я задумался о большом видео работы все системы...

Чуть не забыл самое важное. Вот основная схема самого секундомера.

Тут видите "умощнитель нагрузки" транзисторную сборку Дарлингтона, микросхему ULN2003 (подойдут и аналоги ULN2004, UDN и прочая чепуха). Вот схема которая включает каждую цифру по очереди согласно программе:

Пояснения. VT1 - КП503, VT2 - КТ972. Можно и аналоги использовать.

Кнопку "Сброс" я решил не использовать. Ведь если остановлен отсчет времени, то следующее начало отсчета "старт" будет начинаться с нуля.

В начале в целях экономии предполагалось использовать корпус для табло из ДСП. Вот как бы они выглядели.

Но все же это было все не то. В итоге получился такой корпус в эскизе.

Теперь расскажу о светодиодах. Ушло примерно 18 метров. Мощность 14 Вт/М. В нашем варианте 4 двусторонних светодиодных табло, в итоге получилось 224 сегмента. Схема тянет свое табло без проблем.
Плату повесил в воздухе внутри корпуса как то так:

В качестве шайб-подставок был использован простой кембрик сделанный из изоляции какого-то провода.

Теперь о плате. На фото Вы можете увидеть реле...Это планировалось реализовать функцию которая в итоге не пригодилась, так что его я исключил. Файл платы в формате SL в конце статьи.

Вот что в итоге получилось. Тестировали систему старт-стоп сразу на соревнованиях.

Файл печатной платы секундомера в формате Sprint Layout - Загрузить.
Файл прошивки и исходник для 6 разрядов секундомера - Загрузить.
Файл прошивки и исходник а так же файлы протеуса - Загрузить.
Файл печатной платы лазерного финиша для корпуса Gainta G403 в формате Sprint Layout - Загрузить.
Файл наклейки для коробок с разъемами в формате PDF - Загрузить.
Схема будет работать в режиме работы "Общий катод". Вот сразу готовый файл прошивки рабочий если вдруг не знаете как сделать - Загрузить.

Обещаю статью постепенно обновлять, так как материала много, мог что то и забыть.

Список электронных компонентов.